CAPÍTULO 5: CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA

Transcripción

1 APÍULO 5: UOS DE OENE ALENA 5.. rrin alrna n rsisncias, cndnsadrs y bbinas. (9.) y (9.). 5.. ircui sri L sin gnradr. (9.4) Análisis d circuis n crrin alrna. (9.5) y (9.6) BBLOGAFÍA - ilr. "Física". a. 9. vré 9 Análisis d circuis lécrics n crrin alrna 9. Funs d i alrn 9. rsnación mamáica d las sñals alrnas 9.3 mramin d ls cmnns frn a sñals alrnas 9.4 Pncia y nrgía 9.5 Lys fundamnals n régimn sacinari sinusidal 9.6 rmas fundamnals n régimn sacinari sinusidal 9.7 nsión innsidad n asciacins sncillas BBLOGAFÍA - Fundamns Físics d la ngniría. mas 9 Mc Graw Hill

2 5.. rrin alrna n rsisncias, cndnsadrs y bbinas. (9.) y (9.). S dic qu una crrin s alrna si cambia d snid riódicamn. Gnradr d crrin alrna Una sira qu gira cn vlcidad angular cnsan n l sn d un cam magnéic unifrm B B S cs m B B S cs( ) mand =/, ara una sira cn N vulas Alicand la ly d Faraday B N B S sn d d B N B S cs max cs Gnradr d crrin alrna

3 5.. rrin alrna n rsisncias, cndnsadrs y bbinas. (9.) y (9.). S dic qu una crrin s alrna si cambia d snid riódicamn. Gnradr d crrin alrna Una sira qu gira cn vlcidad angular cnsan n l sn d un cam magnéic unifrm max max cs cs Gnradr d crrin alrna max cs rrin n la rsisncia P P m cs max m max Pncia disiada n la rsisncia Pncia mdia n la rsisncia

4 rsnación gráfica Gnradr d crrin alrna 4-3 s -4 : Amliud d la función =/: Prid d la fm f=/: Frcuncia =f: lcidad angular l=v/f: Lngiud d Onda Furza lcrmriz máxima im qu arda n rcrrr un cicl cml icls ralizads r unidad d im (Hz) Mdid n rad/s Mdid n m

5 5. alrs mdis y ficacs aracrización d una crrin uilizand valrs mdis d d cn cs Si / sn d cs / sn d cs Ls valrs mdis n dan infrmación sbr las crrins alrnas.

6 aracrización d las crrins alrnas uilizand valrs ficacs f f Ls vlímrs y amrímrs sán disñads ara mdir valrs ficacs d la crrin la nsión. / d cs d cs f / d cs d cs f f f lación nr nsión y crrin ficacs

7 E 8 simbr 3 ic f=/=/8ms=5hz f, 44A

8 E 8 simbr rsrva 3 l c f m km

9 5. rrin alrna n lmns d circui. rrin alrna n una rsisncia ( ) cs Gnradr d crrin alrna () cs () cs La nsión alicada y la crrin sán n fas, ircui cn w

10 . rrin alrna n un cndnsadr Para calcular la crrin n l circui alicams la L.K. c q cs q() cs q dq() () sn d () / cs cs Dnd c acancia caaciiva caaciancia, ircui cn En s cas, crrin y vla sán dsfasads: la crrin sá adlanada / rsc dl vla w -

11 . rrin alrna n una bbina Para calcular la crrin n l circui alicams la L.K. d L d d cs d L () cs L cs d L d cs Dnd L L acancia induciva inducancia, ircui cn L En s cas, crrin y vla sán dsfasads: la crrin sá arasada / rsc dl vla w -

12 5.3 Nación fasrial La rlación nr crrin y vla n una bbina n un cndnsadr ud rrsnars mdian vcrs bidimnsinals llamads fasrs. Us d ls fasrs Pdms rrsnar la caída d ncial n una rsisncia cm un vcr d módul, qu frma un ángul cn l El valr insanán d la caída d nsión s la cmnn x dl vcr, qu gira n snid anihrari cn una vlcidad. h://gmini.udisrial.du.c/cmunidad/grus/ gisud/ac/ca_/4_vcr_girari.hml ualquir función A cs(-d), srá la cmnn x d un fasr qu frma un ángul (-d) cn l x A cs(-d ) Fasr A A B cs(-d ) Fasr B Si ncsi sumar nsins, bng ls fasrs Ls sum y lug v la cmnn x dl fasr rsulan B A B cm nn x

13 Esa rrsnación fasrial, la dms llvar a cab n l lan cml m b r a rdnadas carsianas rdnadas lars z a b z r ambi d crdnadas arsianas a lars Plars a carsianas r a b b arc g a a r cs b r sn Fórmula d Eulr h:// r r cs r sn cs cs sn sn

14 rsnación cmla d lmns d crrin alrna Fun d nsión ( ) d d ( ) cs( d) sisncia rrin y nsión sán n fas. rrin adlanada / rsc d la nsión. ndnsadr nducción rrin arasada / L L L rsc d la nsión.

15 . rrin alrna cmla n una rsisncia Alicand la ly d Ohm i cs (i). rrin alrna cmla n un cndnsadr Alicand la ly d Ohm ) / ( / / i ) / cs( / (i)

16 . rrin alrna cmla n una bbina L L Alicand la ly d Ohm i L L L ( / ) (i) cs( / ) L

17 ircui L n sri d L L ) ( ) ( L i d ) ( an L d ( ) L ) cs( (i) d ( d ) i

18 n l cual Para una imdancia cualquira y un circui qu n sa L n sri, ndrms, sunind qu l vla n in fas inicial, magniuds dl i, dnd srá la imdancia v d d Para calcular la crrin cmla alicams la ly d Ohm d frma qu, rand cn fasrs dms scribir i v ( i) cs( d d ) ( d d ) an d m() ()

19 Ercici xamn ª smana grad ic w 46,5 5 6

20 Ercici 6 xamn ª smana ) ( ) ( d d f c f c c f f i v w v i

21 Ercici 6 xamn ª smana L f 6 5 ) ( ) ( d d f c v

22 Ercici 9 simbr ,6º 53, º 4 9º 4 9º 5 º º; º º 3 3 3

23 5. Pncia n crrin alrna (9.) Pncia n una rsisncia m la rsisncia n inrduc difrncia d fas nr crrin y vla, dms scribir Pncia insanána P () ()() P() cs cs cs Pncia mdia P P() cs n valrs ficacs P f f f f La rsisncia disia nrgía n frma d calr r fc Jul.

24 Pncia n un cndnsadr En un insan dad, la nrgía ud sar nrand salind dl cndnsadr, dndind si n s mmn s carga s dscarga. m la crrin scila sinusidalmn, la nrgía rmdi disiada n l cndnsadr s cr. Pncia insanána P () ()() P() cs cs( / ) cs sn Pncia mdia P P() cs sn Pncia n una bbina: Ocurr l mism qu cn l cndnsadr, lug Pncia insanána P () ()() P() cs cs( / ) L cs sn Pncia mdia P P() cs sn L

25 Pncia cmla (facilia l raba cn las ncias) v i ( d) d S v i d f f (csd snd) ada un d ls érmins d sa ncia cmla in un significad Pncia aciva (s mid n Wais, W) P (S) f f cs d Pncia raciva (s mid n li Amri raciv, A) Pncia aarn (s mid n li Amri, A) Q m(s) S S f f f f snd n ss rs érmins s dfin l riángul d ncias, d frma qu S d P Q S P Q Facr d ncia csd P S

26 EJ8 ª smana 3 ic 8 78; ,8 9 9 ) 44 5 ( ) ( 9 3,8 ;sin ; 78 sin 3 Q wl wl wl Ar Q f f f f d d

27 5.3 snancia. Facr d calidad En un circui L n sri, an la crrin máxima cm la difrncia d fas dndn d la frcuncia angular. Frcuncia naural d scilación an d L L La frcuncia d la furza imulsra (fm alrna) cincid cn sa frcuncia naural susa máxima dl circui srá máxima cuand En s cas la imdancia alcanza su valr mínim y la crrin su valr más al L L ircui n rsnancia d val cr y l facr d ncia val Frcuncia d rsnancia

28 E ª smana ic , ,7 ; wl L A 4,,9 45 4,99 9,7 45,889 ;cs,47 ; 9,7 4,99 an d d d rad W P 65,,889 4, 45,5 cs d L 3 8, 6,85 4,

29 w w,4 5 E 9 y ª smana ic 5 9,7 ; 5,8 -,4 w,4 34F 4.99 alculad n l rcici anrir 9, w Par imaginaria in qu sr nula